OpenCV 数据结构

最新推荐文章于 2024-11-18 17:09:48 发布

原创最新推荐文章于 2024-11-18 17:09:48 发布 · 354 阅读

0 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#opencv

OpenCV 专栏收录该内容

2 篇文章

订阅专栏

这篇博客详细介绍了OpenCV中的数据结构，重点关注矩阵类Mat的创建、数据类型、属性、操作及元素访问。此外，还提到了InputArray类的使用以及迭代算法的相关概念。内容包括Mat的创建矩阵、数据类型、属性、行/列切片、矩阵拼接、类型转换、区域选择（ROI）等操作，以及InputArray的创建和应用。

OpenCV 数据结构

矩阵类

Mat

创建矩阵

行列方式：指明矩阵的维度和数据类型，并且赋值为常数。
拷贝创建方式：从其它矩阵拷贝、切片过来。可以利用 Rect（获取 ROI）、Range （在不同维度上切片）、void* data （给定数据的地址）得到。
从 vector 、array得到

数据类型

CV_[bit](U|S|F)C[channels]： U——无符号数；S——有符号整形；F——浮点数。

属性

depth：每一个像素的精度，与 bit 数有关，与图像通道数无关。

这个可以在图像滤波中用到，函数中传入参数 ddepth 就指明输出矩阵的精度。

step：矩阵中每一行的字节数 / step1 ：每一通道的字节数。

用作指针遍历矩阵时，跨行索引的标准。

操作

行、列切片：rowRange \ colRange
矩阵拼接：push_back
矩阵变形： reshape \ resize
类型转换： convertTo
重新分配空间：create 相当于重新声明一个新的大小和类型的矩阵，预先分配空间。
区域选择（ROI）：一是在定义 Mat 变量时；二是用 iamge(Range(), Range())。
赋统一数值：setTo
提取 ROI：参考 () 运算符，支持 Rect 类索引和 Range 类（行列范围）。

矩阵创建

创建一定维数的空矩阵
采用 void* data 浅拷贝创建矩阵
采用 Rect 选取 Mat 内 ROI （见 Mat 构造函数）
采用 << 创建

第四种方法如下所示：
Mat a = (Mat_<double>(3, 3) << 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8);
本质上是先使用
MatCommaInitializer_<T>& operator,(T2 v);创建 MatCommaInitializer_<T>
再重载 , 运算符 MatCommaInitializer_<T>& operator,(T2 v);
之后用这个来初始化 Mat

访问元素

at 访问：访问时需要指定类型。矩阵类型与 C 类型对应[关系](OpenCV: cv::Mat Class Reference) 。通道数与 Vec 的维数相同。

image.at<uchar>(j, i) = 255; // CV_8UC1 Image

image.at<Vec3b>(j, i)[0] = 255; // CV_8UC3 Image
image.at<Vec3b>(j, i)[1] = 255;
image.at<Vec3b>(j, i)[2] = 255;

at 需要指定类型原因在于编译时，不知道矩阵的实际类型。如果用 Mat_ 类实际指明，则不需要额外指明类型。

cv::Mat_<uchar> im2(image);
im2(j, i) = 255;

指针访问

uchar* data = image.ptr<uchar>(j); // acquire thr row j address
for(int i = 0; i < image.cols; i++)
    data[i] = ... // offset col j, 

data = image.data + j * image.step + i * image.elemSize(); // j row & i col offset

如果当矩阵数据在内存空间中是连续的（Mat::isContinuous() 函数返回 True）可以将矩阵看成一个一维的数组，直接用指针偏移访问。

InputArray

InputArray 类可以由 Mat, Mat_<T>, Matx<T, m, n>, std::vector<T>, std::vector<std::vector<T> >, std::vector<Mat>, std::vector<Mat_<T>>, UMat, std::vector<UMat> 或者 double创建。也可以传入 GPU 矩阵。

传入空矩阵可以用 cv::noArray() 或者 cv::Mat()。
这个类仅是用来传递参数，不应该在实际运算中使用。

使用

使用 kind() 或者 is*() 方法判断传入具体参数类型；使用 get*() 获取具体的数据。

Iterative Algorithm

`TermCriteria` 类

TermCriteria 类确定了迭代算法终止条件。终止条件分为两种：

迭代次数（MaxCount）
精度（Eps）

从其构造函数可以看出：传入两个参数 maxCount 和 epsilon确定终止条件，type则是选择终止条件。可以选择 cv::TermCriteria::Type::MAX_CPUNT 和 cv::TermCriteria::Type::EPS。（同时选择是或操作）

从具体解析来看，会将 type 标志位比较，如果选中，则读取输入值，否则选择默认值。

if( !(termcrit.type & CV_TERMCRIT_ITER) )
    termcrit.maxCount = 5;
termcrit.maxCount = MAX(termcrit.maxCount,1);
termcrit.maxCount = MIN(termcrit.maxCount,100);
if( !(termcrit.type & CV_TERMCRIT_EPS) )
    termcrit.epsilon = 1.f;
termcrit.epsilon = MAX(termcrit.epsilon, 0.f);